Қазіргі электр жүйелерінде жоғары вольтты кабельдер маңызды рөл атқарады. Қалалардағы жер асты электр желілерінен таулар мен өзендер арқылы өтетін алыс қашықтыққа электр жеткізу желілеріне дейін жоғары вольтты кабельдер электр энергиясын тиімді, тұрақты және қауіпсіз тасымалдауды қамтамасыз етеді. Бұл мақалада жоғары вольтты кабельдерге қатысты әртүрлі технологиялар, соның ішінде олардың құрылымы, жіктелуі, өндіру процесі, өнімділік сипаттамалары, орнату және техникалық қызмет көрсету тереңірек қарастырылады.
1.Жоғары вольтты кабельдердің негізгі құрылымы
Жоғары вольтты кабельдер негізінен өткізгіштерден, оқшаулағыш қабаттардан, экрандаушы қабаттардан және қорғаныс қабаттарынан тұрады.
Өткізгіш токты беру арнасы болып табылады және әдетте мыс немесе алюминийден жасалған. Мыстың жақсы өткізгіштігі мен иілгіштігі бар, ал алюминий салыстырмалы түрде арзан және салмағы аз. Бұл өткізгіштер әдетте икемділікті арттыру үшін көп тізбекті бұралған сымдар түрінде болады.
Оқшаулау қабаты жоғары вольтты кабельдің негізгі бөлігі болып табылады, ол токтың ағып кетуіне жол бермеу және өткізгішті сыртқы әлемнен оқшаулау рөлін атқарады. Кең таралған оқшаулағыш материалдарға көлденең полиэтилен (XLPE), майлы қағаз және т.б. жатады. XLPE тамаша электрлік қасиеттерге, ыстыққа төзімділікке және механикалық беріктікке ие және қазіргі заманғы жоғары вольтты кабельдерде кеңінен қолданылады.
Қорғау қабаты ішкі экрандау және сыртқы экрандау болып бөлінеді. Ішкі қалқан электр өрісін біркелкі ету және жергілікті разрядтың оқшаулау қабатын зақымдауын болдырмау үшін қолданылады; сыртқы экран кабельдегі сыртқы электромагниттік өрістің кедергісін азайта алады, сонымен қатар кабельдің сыртқы әлемге электромагниттік әсер етуіне жол бермейді.
Қорғаныс қабаты негізінен кабельді механикалық зақымдану, химиялық коррозия және судың енуі сияқты сыртқы факторлардың зақымдануынан қорғайды. Ол әдетте металл сауыт пен сыртқы қабықтан тұрады. Металл бронь механикалық беріктікті қамтамасыз ете алады, ал сыртқы қабығы су өткізбейтін және коррозияға қарсы функцияларға ие.
2. Жоғары вольтты кабельдердің классификациясы
Кернеу деңгейі бойынша жоғары вольтты кабельдер орта вольтты кабельдерге (негізінен 3-35 кВ), жоғары вольтты кабельдерге (35-110 кВ), ультра жоғары вольтты кабельдерге (110-500 кВ) және ультра жоғары кабельдерге бөлінеді. -кернеу кабельдері (500кВ жоғары). Әртүрлі кернеу деңгейіндегі кабельдер құрылымдық дизайнда, оқшаулау талаптарында және т.б.
Оқшаулағыш материалдар тұрғысынан жоғарыда аталған XLPE кабельдері мен майлы-қағаз кабельдерінен басқа, этилен-пропиленді резеңке кабельдер де бар. Майлы-қағазды кабельдердің ұзақ тарихы бар, бірақ техникалық қызмет көрсетуге кететін жоғары шығындарға және басқа себептерге байланысты олар біртіндеп XLPE кабельдерімен ауыстырылды. Этилен пропиленді резеңке кабель жақсы икемділікке және ауа-райына төзімділікке ие және кейбір ерекше жағдайларға жарамды.
3. Жоғары вольтты кабельді дайындау процесі
Жоғары вольтты кабельді өндіру күрделі және нәзік процесс.
Өткізгіштерді жасау үшін алдымен мыс немесе алюминий шикізатын созу, бұрау және өткізгіштің өлшемдік дәлдігі мен механикалық қасиеттерін қамтамасыз ету үшін басқа процестер қажет. Бұрау процесінде өткізгіштің өткізгіштігін жақсарту үшін жіптердің жіптері тығыз орналасуы керек.
Оқшаулағыш қабаттың экструзиясы негізгі кезеңдердің бірі болып табылады. XLPE оқшаулау қабаты үшін XLPE материалы жоғары температурада экструдталған және өткізгішке біркелкі оралған. Экструзия процесі кезінде оқшаулау қабатының сапасы мен қалыңдығының біркелкілігін қамтамасыз ету үшін температура, қысым және экструзия жылдамдығы сияқты параметрлерді қатаң бақылау қажет.
Қорғау қабаты әдетте металл сымды тоқу немесе металл таспаны орау арқылы жасалады. Ішкі және сыртқы қалқандарды өндіру процестері біршама ерекшеленеді, бірақ екеуі де экрандау қабатының тұтастығын және жақсы электр байланысын қамтамасыз етуі керек.
Ақырында, қорғаныс қабатын өндіру металл броньды төсеуді және сыртқы қабықтың экструзиясын қамтиды. Металл бронь кабельге тығыз орналасуы керек, ал сыртқы қабықтың экструзиясы көпіршіктер мен жарықтар сияқты ақауларсыз тегіс көріністі қамтамасыз етуі керек.
4. Жоғары вольтты кабельдердің өнімділік сипаттамалары
Электрлік өнімділік тұрғысынан жоғары вольтты кабельдер жоғары оқшаулау кедергісіне, төмен диэлектрлік шығынға және жақсы кернеуге төзімділікке ие болуы керек. Оқшаулаудың жоғары кедергісі токтың ағып кетуін тиімді болдырмайды, төмен диэлектрлік жоғалту беру кезінде электр энергиясының жоғалуын азайтады және жақсы кернеу кедергісі кабельдің жоғары вольтты ортада қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
Механикалық қасиеттері бойынша кабель жеткілікті созуға, иілу радиусына және соққыға төзімділікке ие болуы керек. Орнату және пайдалану кезінде кабель созылуы, майысу және сыртқы күш әсерінен болуы мүмкін. Механикалық қасиеттер жеткіліксіз болса, кабельге зақым келтіру оңай.
Жылу өнімділігі де маңызды аспект болып табылады. Кабель жұмыс кезінде, әсіресе жоғары жүктемеде жұмыс істегенде, жылу шығарады. Сондықтан кабель жақсы ыстыққа төзімді болуы керек және оқшаулаудың ескіруі сияқты проблемаларсыз белгілі бір температура диапазонында қалыпты жұмыс істей алуы керек. XLPE кабелі салыстырмалы түрде жақсы ыстыққа төзімділікке ие және жоғары температурада ұзақ уақыт жұмыс істей алады.
5. Жоғары вольтты кабельдерді монтаждау және жөндеу
Орнату тұрғысынан бірінші кезекте кабель төсеу жолының ақылға қонымды және қауіпсіз болуын қамтамасыз ету үшін жолды жоспарлау керек. Төсеу процесінде кабельдің шамадан тыс созылуын, майысуын және экструзиясын болдырмау үшін мұқият болу керек. Ұзақ қашықтыққа кабель төсеу үшін әдетте құрылысқа көмектесу үшін кабельдік конвейерлер сияқты жабдық пайдаланылады.
Кабель қосылыстарының өндірісі орнату процесінің негізгі буыны болып табылады. Түйіннің сапасы кабельдің жұмыс сенімділігіне тікелей әсер етеді. Түйіндерді жасау кезінде кабельді тазарту, тазалау, қосу және оқшаулау қажет. Қосылыстың электрлік және механикалық қасиеттері талаптарға сай болуын қамтамасыз ету үшін әрбір қадам технологиялық талаптарға сәйкес қатаң түрде орындалуы керек.
Жоғары вольтты кабельдердің ұзақ мерзімді тұрақты жұмысы үшін техникалық қызмет көрсету жұмыстары өте маңызды. Тұрақты тексерулер кабельдің сыртқы түрі зақымдалғанын немесе қабықтың зақымдалғанын дереу анықтауға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, кейбір сынақ жабдықтарын оқшаулау өнімділігін және кабельдің ішінара разрядын тексеру үшін де пайдалануға болады. Егер ақаулар табылса, оларды уақытында жөндеу немесе ауыстыру керек.
6. Жоғары вольтты кабельдердің істен шығуы және анықтау
Жоғары вольтты кабельдердің жиі кездесетін ақауларына оқшаулаудың бұзылуы, өткізгіштің ажыратылуы және қосылыстардың бұзылуы жатады. Оқшаулаудың бұзылуы оқшаулаудың ескіруінен, ішінара разрядтан немесе сыртқы асқын кернеуден туындауы мүмкін. Өткізгіштің ажыратылуы әдетте механикалық сыртқы күш немесе ұзақ мерзімді шамадан тыс жүктемеден туындайды. Біріктірілген ақаулар буындарды жасаудың нашар процесі немесе жұмыс кезінде қатты қызу салдарынан болуы мүмкін.
Бұл ақауларды анықтау үшін көптеген анықтау әдістері бар. Жартылай разрядты анықтау жиі қолданылатын әдіс болып табылады. Кабельдегі ішінара разрядтан туындаған сигналды анықтау арқылы кабельдің ішінде оқшаулау ақауларының бар-жоғын анықтауға болады. Төзімділік кернеуінің сынағы кабельдің төзімділік кернеуінің сыйымдылығын анықтай алады және ықтимал оқшаулау мәселелерін таба алады. Сонымен қатар, инфрақызыл термиялық бейнелеу технологиясы кабельдің бетіндегі температураның таралуын анықтай алады, осылайша кабельде жергілікті қызып кету сияқты мәселелер бар-жоғын білуге болады.
7.Энергия жүйелерінде жоғары вольтты кабельдердің қолданылуы және даму тенденциясы
Энергетикалық жүйелерде жоғары вольтты кабельдер қалалық электр желілерін түрлендіруде, ірі электр станцияларының шығыс желілерінде, суасты кабельдерін беруде және басқа салаларда кеңінен қолданылады. Қалалық электр желілерінде кеңістіктің шектеулілігіне байланысты жер асты кабельдерін пайдалану кеңістікті үнемдеуге және қаланың көркін жақсартуға мүмкіндік береді. Ірі электр станцияларының шығатын желілері алыстағы қосалқы станцияларға электр энергиясын жеткізу үшін жоғары вольтты кабельдерді пайдалануды талап етеді. Суасты кабельдік беріліс теңіз арқылы электр энергиясын беруді жүзеге асыра алады және аралдар мен жағалау аймақтарын тұрақты электрмен жабдықтауды қамтамасыз етеді.
Қуат технологиясының үздіксіз дамуымен жоғары вольтты кабельдер де дамудың кейбір тенденцияларын көрсетті. Олардың бірі - кернеу деңгейі жоғары кабельдерді зерттеу және әзірлеу және қолдану. Электр қуатын қалааралық тасымалдауға сұраныстың артуы жағдайында ультра жоғары вольтты кабельдерді дамыту басты назарға алынады. Екіншісі - кабельдердің интеллектісі. Сенсорлар мен басқа жабдықты кабельге біріктіру арқылы кабельдің жұмыс күйін нақты уақыт режимінде бақылауға және ақаулық туралы ескертуге қол жеткізуге болады, осылайша кабельдің жұмыс сенімділігін арттырады. Үшіншісі – экологиялық таза кабельдерді дамыту. Адамдардың қоршаған ортаны қорғау талаптары артқан сайын ластануы аз, қайта өңделетін кабель материалдарын зерттеу және дамыту болашақ даму бағыты болмақ.
Жіберу уақыты: 24 қыркүйек 2024 ж